น่าทึ่งจริงๆสำหรับไอเดียเก๋ไก๋ของชาวจีน ที่ได้ประดิษฐ์เครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า

จากลมหายใจ แม้จะได้เพียงปริมาณเล็กน้อยเท่านั้น

 ปรากฏการณ์ไฟฟ้าที่เกิดจากการกดดันทางกลไกที่มีต่อผลึกที่ไม่นำไฟฟ้า

(piezoelectric) สามารถทำให้แก๊สที่มาจากลมหายใจของร่างกายของเราก่อให้เกิดกระแส

ไฟฟ้าจนเซนเซอร์วัดพลังไฟฟ้าตรวจจับได้

 งานวิจัยชิ้นนี้ได้รับการเผยแพร่ในวารสารวิชาการ Energy and Environmental

Science โดยทาง ศาสตราจารย์ ซูตง หวัง นักวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ และ เฉิงเหลียง ซัน

นักวิจัยหลังปริญญาเอก รวมทั้ง เจี๋ยน ฉี นักศึกษาปริญญาโท ได้รายงานการสร้างเข็มขัด

พลาสติกขนาดไมโคร ที่สามารถสั่นได้เมื่อมีลมผ่านแม้เพียงความเร็วที่ช้ามากอย่างลม

หายใจของมนุษย์

 วัสดุดังกล่าวมีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการว่า โพลีไวนิลลิดีน ฟลูออไรด์ (PVDF) โดยทีม

ของศาสตราจารย์หวังได้นำมาใช้ในการคิดค้นครั้งนี้ และสำหรับปรากฏการณ์ไฟฟ้าที่เกิด

จากการกดดันทางกลไกที่มีต่อผลึกที่ไม่นำไฟฟ้า (piezoelectric) นั้น ก็คือ ปรากฏการณ์

ที่ความเครียดทางด้านกลศาสตร์นั้นสามารถแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าได้นั่นเอง โดยนักวิจัย

กลุ่มนี้ได้ใช้ PVDF ในการสร้างพลังงานไฟฟ้าจากลมหายใจที่มากเพียงพอที่จะนำไปใช้

ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก

 "โดยพื้นฐานแล้ว เรากำลังมองไปที่การเก็บพลังงานทางกลศาสตร์จากระบบทาง

ชีววิทยา อากาศที่มาจากลมหายใจของมนุษย์นี้มีความเร็ว 2 เมตรต่อวินาทีเลยนะ"

ศาสตราจารย์หวังอธิบาย

 "เราคำนวณแล้วว่า ถ้าเราสามารถสร้างวัสดุให้มีความบางเพียงพอ การสั่นเพียงเล็กน้อย

ก็สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าระดับไมโครวัตต์ได้ ซึ่งก็ถือว่ามีประโยชน์สำหรับเซนเซอร์

ต่างๆ หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็กอย่างอื่น"

 ปัจจุบัน นักวิจัยกำลังใช้ความพยายามในการนำเทคโนโลยีนี้ผนวกเข้ากับนาโน

เทคโนโลยีและอิเล็กทรอนิกส์ขนาดจิ๋วเพื่อการพัฒนาอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่มีขนาดเล็ก

มาก เช่น สามารถตรวจวัดระดับของกลูโคสในร่างกายเพื่อดูว่าผู้ป่วยเป็นโรคเบาหวาน

หรือไม่ โดยหวังว่า กระแสไฟฟ้าที่จำเป็นต่อการเลี้ยงอุปกรณ์เหล่านี้จะมีเพียงเล็กน้อย

เท่านั้นจนสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าจากลมหายใจในการเลี้ยงได้ นักวิจัยเชื่อว่า พลังงาน

ที่ไม่ใช้แล้ว อย่างกระแสเลือด การเคลื่อนไหว ความร้อน หรือลมหายใจในกรณีนี้ น่าจะ

เป็นแหล่งสำหรับพลังงานสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวในวันข้างหน้าได้เช่นกัน

ทีมงานของ ศาสตราจารย์หวังได้ใช้กระบวนการกัดกรดไอออนเพื่อสร้างวัสดุที่บางพิเศษ

ชิ้นนี้เพื่อให้วัสดุยังคงความสามารถในการสร้างไฟฟ้าที่เกิดจากการกดดันทางกลไกที่มี

ต่อผลึกที่ไม่นำไฟฟ้า (piezoelectric) ได้ นักวิจัยยังเชื่อด้วยว่า หากนำไปพัฒนาต่อแล้ว

น่าจะสามารถสร้างวัสดุที่มีความบางระดับต่ำกว่าไมโครลงไปอีก

และเนื่องจาก PVDF เป็นสารที่เป็นมิตรกับร่างกายมนุษย์ การพัฒนาอุปกรณ์เหล่านี้ขึ้นมา

จึงน่าจะนำไปใช้เพื่อการเก็บเกี่ยวพลังงานจากลมหายใจได้จริงๆในอนาคตข้างหน้า

อ้างอิง: University of Wisconsin-Madison, College of Engineering (2011, October 8). Electricity from the nose: Engineers make power from human respiration. ScienceDaily. Retrieved October 9, 2011, from http://www.sciencedaily.com­ /releases/2011/10/111003234642.htm